Motilité Cellulaire. aptitude à effectuer des mouvements spontanés ou réactionnels dans la cellule.

Transcription

1 La biomotilité

2 Motilité Cellulaire aptitude à effectuer des mouvements spontanés ou réactionnels dans la cellule. l'actine, sous sa forme filamenteuse est un acteur majeur de cette dynamique.

3 Biomotilité Mouvements intracellulaires Mouvement de cellules libres Mouvement du milieu extracellulaire Vibrations des cils cellulaires

4 Biomotilité Mouvements intracellulaires Mouvement de cellules libres Contraction Transport d organites Migration chromosomique Mouvement amiboïde

5 Caractérisation cellulaire de la biomotilité En raison de leurs potentialités et de leurs implications physiologiques, Les types cellulaires vont développer des capacités dynamiques spécifiques.

6 Contraction Mouvements intracellulaires Transport d organites Migration chromosomique Cellules musculaires Toutes les Cellules Neurones Cellules en division Endocytose Exocytose Transport axoplasmique / Transport axonal

7 Mouvement de cellules libres In vitro Fibroblaste en culture Mouvement amiboïde In vivo Cellules macrophagiques Cellules embryonnaires Cellules tumorales

8 La contraction musculaire

9 Propagation de l influx nerveux à l élément post synaptique induit la libération du Ca++ sarcoplasmique

10 Le Ca++, molécule clé dans l interaction actine têtes de myosine

11 Le Ca++ inhibe l interaction tropomyosine actine et active l interaction myosine actine

12 La tête de myosine se lie à ses sites dans le sens ext. (-) vers ext. ( +) du MFF ce qui fait glisser le MFF de l ext.(+) vers ext.(-)

13 Les têtes de myosine effectuent des cycles de phosphorylation (hydrolyse d 1 ATP/ tête) pour se fixer à leurs sites portés par le filament d actine

14 La contraction des fibres musculaires résulte du glissement des myofilaments d'actine sur les myofilaments de myosine. L'énergie étant fournie par l'hydrolyse de l'atp sous l'action enzymatique de la myosine elle-même.

15 L'ATP, en se fixant sur latête de myosine provoque un changement conformationnel, qui détache en partie la myosine du filament, sa phosphorylation lui permet d atteindre ses sites de l actine.

16 La contraction résulte du glissement des MFF d actine sur les têtes de myosine (voir tirage )

17 En conséquence de ce glissement: le raccourcissement du sarcomère

18 Migration des chromosomes lors de la division cellulaire

19 Mise en place d un fuseau mitotique formé de microtubules Origine des MT du fuseau Matrice de MAPs (COMT) Accompagnant les doublets de centrioles aux pôles Kinétochores : matrice de MAPs relié au centromère des chromosomes MT astraux limités aux 2 pôles MT polaires tendent à relier les 2 pôles MT kinétochoriens

20 Apparition des MT astraux et polaires au début de la mitose

21 Kinetochores et MT kinetochoriens Dans un chromosome métaphasique

22 A la métaphase, le fuseau est formé des 3 types de MT

23 1 3 2 Etapes de la mitose et dynamique des MT du fuseau mitotique Interphase (S) Prophase Métaphase Anaphase télophase 6 5 4

24 Visualisation du fuseau mitotiques par marquage à la tubuline en immunofluorescence

25 Dynamique des MT du fuseau au cours de l anaphase

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27 ANAPHASE A (début) Polymérisation des MT polaire: allongement du fuseau et éloignement des 2 pôles

28 ANAPHASE B (fin) Dépolymérisation des MT kinétochoriens: rapprochement des chromatides des pôles

29 La migration de chaque chromatide comprend deux phases, une polymérisation pour la formation du fuseau et une dépolymérisation pour rapprocher les chromatides des pôles

30 A la fin de la télophase, les MT du fuseau régressent Télophase

31 Cytodierese = étranglement de la cellule mère et apparition des deux cellules filles

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33 Appareil contractile des cellules en fin de division (Phase de cytodierese) Anneau contractile : faisceau large d actine + myosine II

34 L anneau de cytodièrese, se contracte par interaction entre le faisceau large de MFF et deux molécules de myosine II

35 Transport vésiculaire Endocytose MFF+ profiline MT + Dynéines Exocytose MT + Kinésines MFF+ gelsoline + myosine I

36 Transport vésiculaire sur les MT via les MAP motrices: dynéines et Kinésines

37 Dans le cortex sous membranaire, les MFF d actine prennent le relais

38 Mécanisme de l exocytose

39 Mécanisme de l endocytose

40 Transport axonal

41 Transport antérograde = neurotransmission Transport rétrograde = nutrition renouvellement des organites du neurone

42 Les mitochondries sénescentes et les endosomes sont recyclés par transport rétrograde Les vésicules synaptiques arrivent à la terminaison par transport antérograde

43 MOUVEMENT AMIBOÏDE Amibe= protozoaire parasite infectieux

44 Comment se déforme la cellule? Les propriétés du cytosquelette d'actine Les filaments d'actine s'associent pour former des fibres de stress Les faisceaux larges d actine se lient au substrat via les intégrines (protéines transmenbranaires)

45 Visualisation en microscopie par fluorescence de l'actine à l'origine des mouvements spontanées d'une cellule de type fibroblaste

46 Dans un fibroblaste réalisant le mouvement amiboïde : les MFF d actine sont organisés en réseau dans le lamellipode et en faisceau serré dans le filopode

47 Le mouvement fibroblaste en culture peut être décomposé en l enchaînement de 3 étapes Etape 1: Extension du lamellipode Etape 2: adhésion du lamellipode au substrat Etape 3: contraction de la cellule et détachement des adhésions à l'arrière

48 La représentation latérale de la cellule en mouvement montre: les contact focaux au contact du substrat, l expansion de la mb p à l avant et sa rétraction à l arrière

49 Les intégrines membranaires assurent l adhésion cell- MEC et les Faisceaux larges de MFF associés (fibres de stress) se contractent pour soulever la cellule

50 La traction entre deux contacts focaux soulève la membrane et contracte la cellule d où la perte de contacts à l arrière et formation de nouveaux contacts à l avant.

51 Mécanisme du mouvement amiboïde rappelle celui du ver de terre : il implique des modifications à 3 niveaux Endocytose à l arrière : induit une perte de surface membranaire d où rétraction de la cellule et perte de contact à l arrière Exocytose à l avant: induit un gain de surface membranaire, protrusion cellulaire pa r croissance rapide des MFF d actine et formation de nouveaux contacts Au contact du substrat: interaction mb P MEC par les contacts focaux, contraction des fibres de stress liées aux contacts d où détachement de la membrane basale et soulèvement de la cellule